нагрівання підшипників

За статистикою провідних виробників підшипників 80% всіх підшипників змащується пластичними мастилами. У 40% випадків передчасного виходу з ладу підшипників відбуваються через «неправильного» змазування.

Привіт, шановні Новомосковсктелі!

Одна зі статей мого блогу під назвою «нагрів підшипників кочення» викликала великий інтерес Новомосковсктелей і я вирішив продовжити цю тему.

У минулій статті ми докладно розглянули ймовірні причини нагрівання підшипників кочення, а фахівцям з експлуатації обладнання було запропоновано проаналізувати по пунктах, що із запропонованого є причиною їх проблеми.

Ось що було розглянуто в якості причин нагріву.

1. Дефекти монтажу підшипників і валів, виражені в несоосности вала і отвору, осьовий зсув валу, занадто тугий натяг підшипника на вал, пошкодження робочих поверхонь підшипника при монтажі.
2. Вичерпання мастильним матеріалом ресурсу, його забруднення пилом з навколишнього повітря, а також продуктами зносу і водою.
3. Недостатнє або надмірна кількість мастила в підшипнику.
4. Значна ступінь зносу підшипника.
5. Неправильний підбір мастила або її невідповідність реальним режимам роботи підшипника, що перевищує номінальні (розрахункові).

Сьогодні я пропоную розглянути явище нагрівання підшипників в іншому аспекті.

Змінити щось у конструкції чинного і приносить прибуток устаткування складно. Тим більше, коли причина нагрівання підшипників є результат конструкторської помилки в розрахунках або виробник обладнання в гонитві за економією на конструкційних матеріалах і підшипниках занадто «перестарався».

Так, це не секрет, виробник знижуючи собівартість свого вироби, перекладає витрати у вигляді дорогого технічного обслуговування на споживача. Це ми спостерігаємо і по автомобілях, і по промислового обладнання. Загальна тенденція така, що робити добротно і надовго стало невигідно. Все повинно стати одноразовим і дешевим, а витрати на підтримку техніки в справності - лягти на споживача.

Мастильні матеріали це щось не багато, що ми можемо вибирати і змінювати в процесі експлуатації нашого обладнання або мобільної техніки. У цій статті я пропоную міркування про те, як нам компенсувати недоробки виробника техніки і підвищити ресурс підшипників.

Нагрівання підшипника при роботі, якщо звичайно він не обумовлений зовнішніми джерелами високої температури, служить нам сигналом про те, що робочий режим явно не оптимальний. Відкинемо також випадки некваліфікованого монтажу, так як якщо гріється, наприклад, маточина колеса вантажного автомобіля, то конічні підшипники маточини слід просто відрегулювати. Алгоритм регулювання відомий і описаний у відповідній літературі.

Нас цікавлять тільки ті випадки перевищення температурного режиму підшипника, коли ми нічого змінити, крім мастильного матеріалу, не можемо. І лише «тюнінгом» мастил можна оптимізувати роботу підшипника.

Недостатня несуча здатність і трибология мастила - причина розігріву підшипника.

Отже, одна з причин нагріву підшипника є недостатні несуча здатність і трибологические властивості мастила. Через низьку трибології мастила підшипник розігрівається, створюючи неприйнятний для нормальної роботи температурний режим. Під розігрівом слід розуміти зростання температури в підшипнику внаслідок підвищеного тертя.

Знизити тертя можна застосувавши мастило з більш високою в'язкістю базового масла і поліпшеними трибологічних властивостями. Наприклад, замінити Литол-24 на більш «важку» мастило з базовим маслом 150-220 сСт при 40⁰С і відповідними протизношувальної-протівозадірнимі присадками.

У таких випадках добре показала себе мастило ARGOElit3000EP2. яка крім більш стабільною масляної плівки на поверхнях, що труться створює протизносний і протизадирні ефект. В результаті розігрівання підшипника знижується до цілком прийнятного рівня, знижуючи, в тому числі, теплове навантаження на мастило. Це одне з технічних рішень, які перевірені на практиці.

Неправильний підбір мастила за функціональним призначенням.

Часто за родом своєї роботи доводиться стикатися з принципово невірним підбором мастил з відповідними наслідками, що випливають з цього проблемами. Наприклад, існує думка, що мастило ЦИАТИМ-221 являє собою якусь сверхсмазку на підставі того, що вона призначена для застосування в авіаційних агрегатах і дуже дорого коштує. Чомусь так і думають, що якщо в авіації працює, то в підшипниках швидкісних електродвигунів - тим більше. А висока ціна - гарантія настільки ж високої якості. До речі, про якість поговоримо окремо, визначивши термін «якість».

Помилка в даному випадку криється в деталях.

Справа в тому, що завдяки досить низькою ефективної в'язкості, ЦИАТИМ-221 дійсно підходить для підшипників з дуже високим швидкісним чинником Dn. А кремнийорганическая базова рідина в основі мастила забезпечує їй відмінні високо- і низькотемпературні властивості. Але вкрай низькі трибологические властивості кремнійорганікі абсолютно не захищають підшипник від зносу навіть при відносно невеликих механічних навантаженнях. І цього-то механік часто не знає! Та й літератури про це особливо-то і немає.

Не вірячи в погані змащувальні властивості ЦИАТИМ-221. адже це ж авіаційна мастило, а, значить, такого бути не може (!), механік починає підозрювати причину незадовільної стійкості підшипників в їх низьку якість і ще в чому завгодно, але не в типі мастила.

А на практиці підшипники швидкісних електродвигунів прекрасно захищають високотемпературні мастила на комплексно-літієвому загущувач і мінеральному маслі зниженої в'язкості, як, наприклад, мастило Termolit3000WEP2 також від української компанії ARGO. Це мастило продається за ціною від 100 руб. за картридж 0,4 кг. і доступна як в оптовій торговельній мережі, так і роздрібної. Підшипники механікам «говорять» спасибі!

Ще одна ймовірна причина нагрівання підшипників.

Вона обумовлена ​​підвищеною хімічною агресивністю присадок в області високих температур. Це явище доведено дослідженнями інженерів компанії SKF, за даними яких при температурах понад + 120⁰С протизадирні присадки непомірно активізуються і викликають ерозію підшипникових сталей.

При робочих температурах, зазвичай не перевищують + 120⁰С, негативний ефект від присадок був практично не помітний, але з появою високотемпературних мастил на комплексних загустителях, що допускають застосування при температурах до 150-160⁰С, цей ефект проявився досить гостро.

Ерозія виражається у вигляді мікрорастресківанія робочих поверхонь підшипника і освіті мікрораковін. Ці мікродефекти поверхонь з часом збільшуються до значних розмірів і призводять до прискореного зносу підшипника. Зрозуміло, цей процес супроводжується розігрівом.

Рішення проблеми фахівці бачать у відмові від часто необґрунтованого використання мастил з протівозадірнимі присадками - так званих мастил ЕР-класу - на користь продуктів з природною трибологов. У випадках, коли все-таки високі захисні властивості необхідні, передові виробники мастильних матеріалів рекомендують мастила на комплексі сульфоната кальцію.

Унікальність Сульфонатні-кальцієвих мастил полягає в найвищих протизносних і протизадирних властивості загустителя, який «за сумісництвом» працює як трибологічних присадка. Завдяки цьому явищу, Сульфонатні-кальцієві мастила практично не потребують трибологічних легировании, що перетворює їх в ідеальні високотемпературні мастила.

Використання мастил на комплексі сульфоната кальцію це сучасне технічне рішення, коли висуваються взаємовиключні вимоги, задовольнити які традиційними мастилами неможливо.

Що ми можемо вибрати на вітчизняному ринку мастильних матеріалів?

Однією з перших вУкаіни виробництво цих перспективних мастил освоїла компанія АРГО. Ось короткі технічні характеристики мастила АРГО «TermoLubS370»:

Звернемо увагу на температуру каплепадения - вона перевищує 300 ° С! Це рекордний показник, що перевищує температурні можливості підшипників. Максимальна робоча температура мастила при цьому досягає +180 .. + 200ºС. На короткий час мастила, загущені комплексом сульфоната кальцію, допускають нагрів до 220-260ºС!

Але головне в мастилі це все-таки трибология. Подивимося на навантаження зварювання - вона наближається до 4000 Ньютон. Це дуже високий показник!

Отже, ми разом з вами розглянули причини нагрівання підшипників, пов'язані з неоптимальним режимом роботи мастил, а також способи компенсування шкідливих експлуатаційних факторів за рахунок використання мастил з більш широким спектром характеристик.

На завершення цієї статті визначимо поняття і термін «якість» мастил, що б уникнути невірної інтерпретації виразів «хороша» мастило, «погана» мастило.

Отже, мастило це експлуатаційний матеріал і володіє він тільки і тільки експлуатаційними властивостями! Те, що ми інтуїтивно називаємо «якість» мастила, являє собою саме набір їх робочих характеристик і технічних можливостей. І ніщо інше не є характеристикою мастильного матеріалу. Вираз «гарне змащення» безглуздо, так як мастильний матеріал повинен відповідати умовам експлуатації вузла тертя і якщо він не відповідає, то потрібен інший.

Приклад з ЦИАТИМ-221 красномовно демонструє хибне уявлення про те, що таке якість мастила. Мастила не бувають поганими чи хорошими, мастила бувають правильними і неправильними. Але і ці вирази мають сенс тільки стосовно до конкретних умов експлуатації.

Підводячи підсумок розгляду проблеми нагріву підшипників, відзначимо, що для оптимізації температурного режиму підшипника необхідно підібрати правильну мастило. Правильну саме для даного режиму роботи підшипника.

У реальних умовах експлуатації обладнання причин підвищених температур при роботі підшипників кочення може бути дуже багато і серед них найнесподіваніші. Розглянути всі і дати поради щодо усунення на всі випадки життя неможливо. Тому, дорогі Новомосковсктелі, пропоную продовжити наше спілкування на реальних прикладах.

До нових зустрічей